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{{F|linguaggi di programmazione|aprile 2012}}
{{Linguaggio di programmazione
|autore = Eclipse Foundation
|data = 2001
|utilizzo = estensione per Java
|paradigmi = programmazione orientata agli aspetti
|tipizzazione = Statica
}}
'''AspectJ''' è un'estensione di [[Java (linguaggio di programmazione)|Java]] per aggiungere a Java stesso i cosiddetti ''aspetti''. AspectJ rappresenta lo strumento primario, in ambito Java, per avvalersi della [[programmazione orientata agli aspetti]].
==
L'estensione AspectJ venne sviluppata a partire dalla fine degli anni '90 presso il laboratorio [[Xerox Palo Alto Research Center|Xerox PARC]], dietro la guida di [[Gregor Kiczales]], co-autore nel 1996 del primo paper che descrive la programmazione orientata agli aspetti<ref>{{Cita pubblicazione|nome=G.|cognome=Kiczales|data=1996-12-01|titolo=Aspect-oriented programming|rivista=ACM Computing Surveys (CSUR)|volume=28|numero=4es|p=154|accesso=2018-10-21|doi=10.1145/242224.242420|url=https://dl.acm.org/citation.cfm?id=242224.242420}}</ref>. La prima release pubblica dell'estensione risale al 2001<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Gregor|cognome=Kiczales|data=2001-06-18|titolo=An Overview of AspectJ|editore=Springer-Verlag|pp=327-353|accesso=2018-10-21|url=https://dl.acm.org/citation.cfm?id=646158.680006|nome2=Erik|cognome2=Hilsdale|nome3=Jim|cognome3=Hugunin}}</ref>.
==Concetti base==
===Join point e pointcut===
Un concetto basilare di '''AspectJ''' è quello di join point. Un join point può essere intuitivamente definito come un certo istante nell'esecuzione del [[Programmazione (informatica)|programma]]; ogni chiamata a un qualsiasi metodo di un oggetto qualunque potrebbe essere un join point, così come leggere il valore di una [[Variabile (informatica)|variabile]], creare un oggetto o modificare il valore di una variabile.
I ''pointcut'' invece descrivono le situazioni particolari che si vengono a creare durante l'esecuzione del programma. Un pointcut è cioè una sorta di [[variabile booleana]] il cui valore dipende da un certo insieme di join point, che in un dato momento dell'esecuzione del programma possono essere ''veri'' o ''falsi''.
È possibile definire un pointcut in maniera estremamente dettagliata; si può ad esempio definire un pointcut che sia valido quando un qualsiasi metodo della [[Classe (informatica)|classe]] A viene chiamato, o ancora, definire un pointcut che è valido quando un metodo di un oggetto di classe A chiama il [[Metodo (programmazione)|metodo]] xyz(int a, int b) di un oggetto di classe B, oppure un pointcut che sia valido quando viene eseguito il metodo B.exec(String s) tranne nel caso in cui il suddetto metodo venga chiamato da un membro della classe F. È anche possibile definire un pointcut che sia valido quando uno qualunque di un certo insieme di metodi specificato dal programmatore viene chiamato.
Un pointcut può contenere informazioni sui join point che lo compongono, quali ad esempio gli argomenti del metodo chiamato (se il pointcut contiene un join point definito dalla chiamata di un metodo) o lo specifico oggetto cui era diretta la chiamata (sempre che il pointcut contenga un join point consistente nella chiamata di un metodo di un oggetto). Facendo riferimento alla [[metafora]] precedente, i pointcut definiscono quando gli spettatori salgono sul palcoscenico, ossia il momento in cui gli aspetti modificano il normale flusso del programma.
===Advice===
Gli advice sono degli insiemi di istruzioni che vengono eseguite quando un certo pointcut diventa valido. È importante notare che un advice può contenere esso stesso la definizione del pointcut che lo attiva. Un advice nella sua esecuzione può accedere ad eventuali informazioni sui join point che lo compongono che il pointcut può fornirgli. Sempre con riferimento alla metafora del teatro, gli advice definiscono cosa fanno gli spettatori sul palcoscenico.
===Aspect===
Le unità elementari dell'OOP sono gli oggetti, raggruppati in classi; le unità fondamentali dell'AOP sono gli aspetti.
Un aspetto normalmente contiene uno o più pointcut e uno o più advice, oltre a metodi e attributi, come le normali classi. Un aspetto modella una certa 'problematica trasversale' (cioè comune a più oggetti) del problema da risolvere; per esempio, poniamo di dover effettuare uno stesso controllo sui valori di input su più metodi appartenenti a classi differenti. Supponendo che tali oggetti non siano legati tra loro da relazioni di ereditarietà, nell'OOP si dovrebbe implementare tale controllo in ogni classe; nell'AOP è invece sufficiente implementare un unico aspetto che abbia un pointcut definito come un OR logico tra un insieme di join point che corrispondono all'esecuzione dei metodi che ci interessano, che contenga al suo interno un advice che restituisca un errore se gli argomenti del metodo eccedono i valori prefissati.
==AspectJ in dettaglio==
{{Organizzare|Sezione inutilmente prolissa.|informatica|marzo 2012}}
===Join points===
Un join point può essere, ad esempio, la chiamata di un metodo; in AspectJ, un join point che viene attivato dalla chiamata del metodo void faiqualcosa(int a), si scrive come:
call (void faiqualcosa(int))
o anche come:
execution(void faiqualcosa(int))
La differenza tra un join point di tipo execution e uno di tipo call è molto semplice: un join point di tipo call corrisponde alla chiamata di un metodo da parte di un altro metodo, mentre un join point di tipo execution corrisponde all'esecuzione del corpo del metodo. Normalmente un join point di tipo call è pressoché equivalente a un join point di tipo execution; a volte però non è così. Prendiamo ad esempio il caso della classe contenente il metodo main: in java, per convenzione, ogni programma deve comprendere una classe che implementi un metodo che abbia la seguente firma: public static void main(String[] args). Tale metodo è il primo ad essere eseguito dalla java VM. Un join point definito come call (public static void main(String[] args)) non verrà mai raggiunto durante l'esecuzione di un programma java, a differenza del join point definito da execution (public static void main(String[] args)). Questo accade perché, anche se il metodo main verrà sicuramente eseguito, esso non viene mai chiamato da un altro metodo, in quanto sarà sempre il primo metodo ad essere eseguito.
Esistono inoltre molti altri modi per individuare dei join point nel flusso del programma:
handler(IOException)
indica l'esecuzione di un qualsiasi blocco catch(IOException e) { .. } che gestisce un'eccezione di tipo IOException.
get ( int A.numero )
set (byte B.valore )
sono dei join point che denotano, rispettivamente, la lettura dell'attributo di tipo intero 'numero di un oggetto appartenente alla classe A e la scrittura di un attributo di tipo byte 'valore' di un oggetto appartenente alla classe B. Un join point di tipo initialization(), invece, corrisponde alla creazione di un oggetto.
initialization(B.new())
corrisponde alla creazione di un oggetto di classe B tramite un costruttore che non accetta parametri, mentre, ad esempio,
initialization(C.new(String,int))
corrisponde alla creazione di un oggetto di classe C
Tale join point si scrive come
adviceexecution()
Ci sono anche altri tipi di join point in aspectj, ma visto che il linguaggio è ancora in evoluzione, qui ci si è limitati a descrivere solo quelli più
In aspectj esistono inoltre delle espressioni che permettono di definire degli insiemi di join point;
l'
call(void conta(..))
corrisponde alla chiamata di un qualsiasi metodo che abbia nome 'conta' e che non restituisca un valore
L'espressione
call(public * doSomething(..))
definisce invece un insieme di join point corrispondenti alla chiamata dei metodi di nome doSomething che siano stati dichiarati come pubblici, che differiscono tra loro per il numero e il tipo degli argomenti; inoltre, i suddetti metodi sono diversi anche per il tipo di dato che ritornano, che può anche essere nullo (esempio: void doSomething(..) ).<br />
Un altro esempio di espressione che codifica una proprietà definente un insieme di join point è il seguente:
call(void A.*(..))
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Questa espressione indica l'insieme dei join point generati dalla chiamata di un qualsiasi metodo void appartenente alla classe A.
Un pointcut è un join point, oppure una intersezione o una unione tra join point, o più informalmente, una certa situazione che si viene a creare durante l'esecuzione del programma. Un pointcut nella sua definizione comprende uno o più join point: un semplice esempio di pointcut definito a partire da un unico join point è il seguente:
pointcut pc() : call(void doSomething(int))
I pointcut possono inoltre rendere accessibili al codice presente negli advice che vi fanno riferimento alcuni dati presi dai join point che fanno parte della loro definizione: per esempio,
pointcut pc(int i): call (void doSomething(int)) && args(i)
mette a disposizione dell'advice una variabile int i che sarà inizializzata al valore del parametro intero passato al metodo void doSomething(int n). Vale la pena notare che il pointcut definito qui sopra è formalmente una intersezione, ossia un and logico tra due insiemi di join point definiti dalle due espressioni call (void doSomething(int)) e args( int i): quest'ultima espressione indica tutti i join point che accettano come input un unico parametro di tipo int. Facendo riferimento a pointcut che nelle loro definizioni hanno, tra gli altri, anche dei join point di tipo call, è possibile che essi indichino all'advice l'oggetto che effettua la chiamata e quello che la riceve. Prendiamo ad esempio il pointcut wait, così definito:
pointcut wait(A1 ac, B2 bd) : call(void wait()) && this(ac) && target(bd)
esso corrisponde a un oggetto appartenente alla classe A1 che, nel suo codice, effettui una chiamata di un metodo void wait() di un oggetto appartenente alla classe B2
Tale pointcut coincide sia con la chiamata del metodo void calcola(), sia con l'esecuzione del corpo del metodo int moltiplica(int a, int b)
è anche possibile usare la negazione nella definizione di un pointcut
pointcut wait2(A1 ac, B2 bd) : call(void wait()) && !this(ac) && target(bd)
questo pointcut verrà attivato da una chiamata
In generale, un pointcut
pointcut ct() : call(void sum()) ;
pointcut fl() : cflow(ct) ;
il
pointcut fl2() : cflowbelow(ct) ;
questo pointcut fl2
Ad esempio:
pointcut restart() : cflowbelow(execution(void wait()))) && call(void resume(int)) ;
In questo caso, dall'
Con
pointcut pi() : within(java.sql.*);
denota l'
pointcut pi2() : withincode(void insert(Object o));
Gli advice sono degli insiemi di istruzioni che vengono eseguiti prima, dopo oppure al posto di alcuni pointcut. In questo testo vengono trattati i primi due casi, visto che la semantica del terzo (advice di tipo 'around') è ancora in corso di definizione. Gli advice che vengono eseguiti prima che un pointcut diventi valido sono definiti dalla parola chiave before: prendiamo ad esempio il seguente codice:
<pre>
before(): punto1() {System.out.println("ciao");
}
</pre>
questo frammento di codice fa sì che prima dell'esecuzione di un metodo di tipo void e di nome faiQualcosa sia stampato a video '''ciao'''.
Un advice può anche essere eseguito dopo un certo pointcut:
after(): punto1() {System.out.println("arrivederci");
}
l'
Un advice può definire esso stesso il pointcut da cui dipende
after(): execution (void faQualcosa(..)) {
}
e tale codice è
Il codice di un advice hanno inoltre accesso alle variabili che il pointcut mette a loro disposizione
pointcut wait(A1 ac, B2 bd) : call(void wait()) && this(ac) && target(bd)
si può scrivere il seguente advice
before (A1 ac , B2 bd ) : wait(ac,bd) {
// codice che
// agli oggetti ac e bd
}
Bisogna ricordare che in java un metodo può terminare regolarmente oppure lanciando un'eccezione
Si [[veda]] il seguente codice
after() returning punto1() : { System.out.println("tutto regolare");
}
questo advice verrà eseguito solo se l'esecuzione
after() throwing: punto1() {System.out.println("è stata creata un'eccezione");
}
quest'
after (int a) returning : call(int moltiplica(int,int)) {
// qui andrebbe il codice da eseguire ..
// che ha accesso alla variabile int a
//
}
analogamente, nel caso
after (Exception e ) throwing : call(int moltiplica(int,int)) {
Riga 204 ⟶ 193:
}
Un aspetto modella una problematica trasversale dell'applicazione. Può contenere al suo interno definizioni di pointcut, advice, attributi e metodi, implementare un'interfaccia od estendere una classe; il viceversa ovviamente non vale.
Esistono aspetti astratti e aspetti concreti, esattamente così come esistono classi astratte e classi concrete; però, a differenza dell'OOP, nell'AOP un aspetto concreto non può estendere un altro aspetto concreto, ma solo un aspetto astratto.
Un esempio è il seguente
<syntaxhighlight lang="java" line="1">
final byte[] acapo = { 0x0a
};
File ris;
try {
ris = new File("RisulTato.txt");
ris.delete();
ris.createNewFile();
fl = new RandomAccessFile(ris, "rw");
} start1 = System.currentTimeMillis() stop1 = System.currentTimeMillis() fl.write(nome.getBytes()) } start2 = System.currentTimeMillis() after(): punto2() {
stop2 = System.currentTimeMillis();
long temp = stop2 - start2;
Long t = new Long(temp);
String data = t.toString();
String nome = "void stampa(String)";
try {
fl.write(nome.getBytes());
String st = " : tempo di esecuzione (ms) : ";
fl.write(st.getBytes());
fl.write(data.getBytes());
fl.write(acapo);
} catch (IOException eccez) {}
}
}
</syntaxhighlight>
alla riga 2 c'è la
Un aspetto, esattamente come qualsiasi altro oggetto, può
Nella riga 10 e 13 troviamo la definizione di due semplici pointcut, definiti tramite dei join point di tipo execution. Alla riga 16 e alla riga 18 ci sono due advice che vengono eseguiti, rispettivamente, prima e dopo il pointcut definito alla riga 10; nell'aspetto ci sono anche due advice (righe 29 e 31) che vengono eseguiti l'uno prima e l'altro dopo il pointcut definito alla riga 13. Come accade nelle classi, tutti questi advice hanno accesso alle variabili private dell'aspetto (definite nelle righe dalla 2 alla 15).
Si è prima accennato al fatto che gli aspetti hanno un costruttore, come gli oggetti. Tuttavia, a differenza degli oggetti, gli aspetti non vengono istanziati tramite delle apposite istruzioni. Normalmente esiste una istanza per ogni aspetto che viene creata automaticamente all'inizio del programma; tuttavia è possibile associare la creazione di aspetti a determinati eventi che si verificano durante l'esecuzione del programma. In precedenza, si era fornito un esempio di pointcut definito a partire da un join point di tipo call che specificava anche l'oggetto in esecuzione e l'oggetto cui era diretta la chiamata. Tale esempio era:
pointcut wait(A1 ac, B2 bd) : call(void wait()) && this(ac) && target(bd)
Riga 280:
aspect nomeaspetto perthis(wait(A1 ac, B2 bd)) { }
tale istruzione assicura che, a ogni oggetto ac in esecuzione che generi un pointcut wait, sia associato un aspetto. Per far sì che a ogni oggetto di un certo tipo, poniamo TiPo, sia associato un aspetto, bisognerebbe scrivere:
aspect nomeaspetto perthis(this(TiPo)) { }
Riga 288 ⟶ 286:
dove this(TiPo) rappresenta l'insieme dei join point in cui l'oggetto attualmente in esecuzione è di tipo TiPo.
È anche possibile associare degli aspetti agli oggetti che ricevono la chiamata:
aspect nomeaspetto pertarget(wait(A1 ac, B2 bd)) { }
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creerà un aspetto ogni volta che il metodo stampa verrà chiamato.
Una caratteristica
declare precedence : Prestaz, Logging;
Riga 310 ⟶ 308:
avrà l'effetto opposto.
===''Inter-Type declarations''===
In aspectj un aspetto può alterare la struttura stessa degli oggetti aggiungendo ad essi metodi, attributi e costruttori oltre a quelli che già possiede. Bisogna però fare attenzione a non creare conflitti: i metodi, i costruttori e gli attributi che un aspetto aggiunge ad un oggetto non devono sovrapporsi a metodi, costruttori e attributi che l'oggetto già ha. In parole povere, un aspetto può aggiungere dei metodi, degli attributi o dei costruttori, purché non siano già definiti dall'oggetto stesso.
La sintassi delle inter-type declarations è molto semplice: la dichiarazione
public int Game.time;
aggiunge un attributo di tipo intero e di nome '
private String Ship.name;
aggiunge un attributo di tipo stringa name alla classe Ship.
// codice che ritorna il punteggio del gioco...
}
Questa istruzione aggiunge alla classe Game un metodo score() pubblico
public Game.new(String s ) {
Riga 330 ⟶ 328:
}
per far sì che Game abbia un costruttore che accetta come parametro
== Note ==
<references/>
== Altri progetti ==
{{interprogetto}}
== Collegamenti esterni ==
*
{{portale|informatica}}
[[Categoria:Linguaggi di programmazione]]
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